一种复合材料永磁同步电机

技术领域

本发明涉及同步电机技术领域，具体为一种复合材料永磁同步电机。

背景技术

传统外转子无刷电机因转子部件在外边安装和应用受到很大的限制，因转动部件在最外面安装结构、周边要求空间大，安全防护要求高。传统外转子无刷电机无法采用金属材料制作外壳，金属材料因切割磁力线产生电涡流会导致外壳发热。而高温会导致永磁体退磁，最终使电机性能下降或失效。安装方式也受结构影响，只可以固定在定子低部。

内转子无刷电机缺点：

（1）、因转子芯在定子内，转子散热性能较差；

（2）、相同体积重量的电机转动力矩小；

（3）、要达到输出力矩要求，只能加装减速装置以提高转动力矩，增加减速装置会增加生产成本，增加动力装置重量，占用更大空间，增加产品维护成本，传动结构增加也故障率也会相对增加。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种复合材料永磁同步电机，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种复合材料永磁同步电机，包括复合材料外壳，所述复合材料外壳内设有永磁外转子，所述永磁外转子内穿设有定子，所述定子与复合材料外壳之间，以及定子与永磁外转子之间的间隙处开设有与间隙一一对应设置的气隙。

可选的，所述复合材料外壳由复合材料组成，复合材料为碳纤维、PVC或ABS其中的一种或几种组成。

可选的，所述定子内穿设有与定子中轴线重合的动力输出轴，所述动力输出轴的一端伸出复合材料外壳，所述动力输出轴的另一端伸出金属散热器。

可选的，所述定子的两端设有导热芯，所述定子与导热芯固定连接。

可选的，所述定子内设有液体流道。

可选的，所述复合材料外壳上设有金属底壳，所述复合材料外壳与金属底壳的连接处开设有若干个镙孔。

可选的，所述金属底壳内设有金属散热器，且金属散热器与金属底壳螺栓固定。

可选的，所述液体流道与金属散热器之间设有管道，所述定子通过液体流道和管道的配合与金属散热器相连通。

可选的，所述金属底壳内壁开设有出水口和进水口。

本发明提供了一种复合材料永磁同步电机，具备以下有益效果：

1、该复合材料永磁同步电机中，两个气隙的设置，一个气隙位于定子与复合材料外壳之间，便于将定子置于复合材料外壳内部，以及能够为复合材料外壳提供缓冲空间，增强复合材料外壳的防护能力，另一个气隙位于定子与永磁外转子之间，便于永磁外转子转动切割磁力线产生电涡流。

2、该复合材料永磁同步电机采用复合材料能够为复合材料外壳内部组件运转提供有效的散热处理，并降低自身重量。

3、该复合材料永磁同步电机中，定子通过导热芯得到有效的散热；液体流道为降温液体提供流动通道，使得液体沿液体流道在定子的内部流动，从而能够为定子提供高效的散热处理；通过金属散热器和金属底壳的配合能够为复合材料外壳的内部组件提供有效的散热处理；液体可通过液体流道和管道，以及金属散热器的配合能够有效的为定子提供循环散热处理，维持电机长时间运转温度处于合适范围内；出水口和进水口的配合能够有效的为液体提供导入和排出口，便于加注或排出液体。

4、相比以往技术，提高相同功率电机的输出扭矩，提高了电机的功重比，功率密度提高，提高相同功率电机的输出扭矩，采用了复合材料降低自身的重量，提高机械强度。

5、利用外转子电机转动力矩大，功重比高等特优点相同大小的电机外转子因物理结构的特点比内转子电机大30%。

6、改进定子底座结构，将复合材料造作成电机的外壳，碳纤维、PVC和ABS等非金属材料制作成电机的外壳，并为组件提供充足的安装空间，复合电机可以安装在需要安装的任何部位，由于转子部分安装在内部又充分利用了外转子力矩大功率比大的优点。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明的外部侧视结构示意图；

图3为本发明的内部侧视结构示意图。

图中：1、复合材料外壳；2、定子；3、导热芯；4、永磁外转子；5、气隙；6、金属散热器；7、出水口；8、进水口；9、镙孔；10、金属底壳；11、动力输出轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种复合材料永磁同步电机，包括复合材料外壳1，复合材料外壳1内设有永磁外转子4，永磁外转子4内穿设有定子2，定子2与复合材料外壳1之间，以及定子2与永磁外转子4之间的间隙处开设有与间隙一一对应设置的气隙5，两个气隙5的设置，一个气隙5位于定子2与复合材料外壳1之间，便于将定子2置于复合材料外壳1内部，以及能够为复合材料外壳1提供缓冲空间，增强复合材料外壳1的防护能力，另一个气隙5位于定子2与永磁外转子4之间，便于永磁外转子4转动切割磁力线产生电涡流。

本发明中：复合材料外壳1由复合材料组成，复合材料为碳纤维、PVC或ABS其中的一种或几种组成；采用复合材料能够为复合材料外壳1内部组件运转提供有效的散热处理，并降低自身重量。

本发明中：定子2内穿设有与定子2中轴线重合的动力输出轴11，动力输出轴11的一端伸出复合材料外壳1，动力输出轴11的另一端伸出金属散热器6。

本发明中：定子2的两端设有导热芯3，定子2与导热芯3固定连接；定子2通过导热芯3得到有效的散热。

本发明中：定子2内设有液体流道，液体流道为降温液体提供流动通道，使得液体沿液体流道在定子2的内部流动，从而能够为定子2提供高效的散热处理。

本发明中：复合材料外壳1上设有金属底壳10，复合材料外壳1与金属底壳10的连接处开设有若干个镙孔9。

本发明中：金属底壳10内设有金属散热器，且金属散热器与金属底壳10螺栓固定；通过金属散热器和金属底壳10的配合能够为复合材料外壳1的内部组件提供有效的散热处理。

本发明中：液体流道与金属散热器之间设有管道，定子2通过液体流道和管道的配合与金属散热器相连通；液体可通过液体流道和管道，以及金属散热器的配合能够有效的为定子2提供循环散热处理，维持电机长时间运转温度处于合适范围内。

本发明中：金属底壳10内壁开设有出水口7和进水口8；出水口7和进水口8的配合能够有效的为液体提供导入和排出口，便于加注或排出液体。

综上，该复合材料永磁同步电机，使用时，采用复合材料降低自身重量，通过进水口8将液体导入金属散热器6的内部，并通过液体流道和管道，以及金属散热器的配合能够有效的为定子2提供循环散热处理，维持电机长时间运转温度处于合适范围内，同时配合导热芯3提供高效散热处理。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。